О полемагнитни е област от пространството, където електрически заряди в движение са обект на действието на a магнитна сила, способни да променят своите траектории. Магнитното поле е резултат от движението на електрически заряди, както в случая на проводник, който провежда електрически ток или дори в трептенето на субатомни частици, като например електрони.
Свойства на магнитното поле
Според SI, мерната единица на магнитното поле е тесла (T), в чест на един от големите изследователи на магнитните явления, Никола Тесла (1856-1943). магнитното поле é вектор, както и електрическо поле или гравитационно поле, следователно, той представя модула, посоката и сетивните свойства.
Този тип поле може да бъде произведено от магнити естествени и изкуствени, направени с проводящи намотки и намотки. Ако искате да научите повече за произхода на магнитното поле, ви предлагаме да прочетете нашата статия за магнетизъм и задайте всичките си въпроси.
Вижсъщо:Вижте няколко основни съвета за пестене на електроенергия
Както беше казано, произходът на магнитното поле е в движениетооттовариелектрически устройства. Когато електрическото поле трепти в някаква област на пространството, това трептене поражда магнитно поле, ориентирано в посока, перпендикулярна (90º) на електрическото поле. За да разберем по-добре свойствата на магнитното поле, ние използваме характеристика, известна като индукционни линии, чрез нея можем да визуализираме по-добре формата на магнитното поле.
линии на магнитното поле
Линиите на магнитното поле са винаги затворен, те Никогаакокръст, и колкото по-близо са те, толкова по-голяма е силата на магнитното поле в тази област. В допълнение, областта, в която индукционните линии излизат от магнитите, се нарича магнитен север, а областта, в която тези индукционни линии се потапят, е известна като магнитен юг.
Магнитни монополи
Друга характеристика на магнитното поле се отнася до несъществуване на магнитни монополи, тоест всяко магнитно поле има южен и северен полюс, за разлика от електрическото поле, което позволява съществуването на положителни и отрицателни заряди например.
Когато някакъв електрически заряд се движи в област на магнитно поле, магнитна сила, перпендикулярна на неговата скорост и посоката на магнитното поле, възниква, произвеждайки отклонение в траекторията на зарядите електрически устройства. Това явление често се случва в стълбовемагнитниот земята, които имат по-голямо магнитно поле и следователно са в състояние да отклоняват заредените частици от слънчевия вятър, пораждайки полярни сияния.
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
формула на магнитното поле
Формулата, използвана за изчисляване на магнитното поле зависи от формата на тялото, което го произвежда. Най-често срещаните случаи са тези, при които изчисляваме магнитното поле на проводниците, завоите и намотките. Вижте формулите, използвани за изчисляване на магнитното поле:
Магнитно поле на проводникова жица
За да изчислим интензивността на магнитното поле, получено от проводящ проводник, пресечен от електрически ток, използваме следната формула:
Б. - магнитно поле (T)
μ0 - магнитна пропускливост на вакуума (4π.10-7 T.m / A)
i - електрически ток (A)
д - разстояние от шева до конеца (m)
Горната формула ни позволява да изчислим силата на магнитно поле, генерирано от проводящ проводник, в точка на разстояние d, въз основа на тази жица.
Магнитно поле, генерирано от кръгов контур
Магнитното поле, генерирано от кръгова верига, може да бъде изчислено по следната формула:
R - радиус на завой (m)
Магнитно поле, генерирано от намотка
Намотките се образуват от набор от проводящи намотки. Изчисляването на магнитното поле, произведено от намотка, е много подобно на това, направено за завоите, в този случай, разликата остава с цялото число n - броя на завъртанията, които съставят намотката:
не - брой завъртания
Магнитното поле на Земята
Магнитното поле на Земята произхожда отзавъртанена земното ядро, което се случва с различна скорост от кората на планетата. Ядрото на Земята се формира от голямо количество метали, които имат голямо количество електрически заряди, именно движението на тези заряди поражда магнитното поле на Земята.
Магнитното поле работи като вид щит за атмосферни газове, ако не беше той, земна атмосфера ще бъде пометено от голямото количество частици, които се излъчват от Слънце през цялото време.
Магнитното поле на Земята играе a важна роля в навигацията, когато използвате компас като основен инструмент за навигация. Освен това много животни са способни да възпроизвеждат миграционни пътища благодарение на способността си да усещат ориентацията на магнитното поле на Земята. Ако искате да научите повече по тази тема, прочетете нашия текст: Магнитното поле на Земята.
магнитно поле и електрическо поле
Електрическото и магнитното поле са свързани, както показа английският физик и математик Джеймс Клерк Максуел (1831-1879). През 1864 г. Максуел обединява електрическите и магнитните явления, показвайки, че светлината е вълна и че тя се произвежда от трептенето на електрическите и магнитните полета.
Според изчисленията си Максуел установява, че вариация на електрическо поле породи магнитно поле, точно както е успял да генерира динамично електрическо поле. Заключението на Максуел беше, че заедно тези векторни полета породиха електромагнитни вълни, като видима светлина, радиовълни, Рентгенов и т.н.
Прочетете още: Намагнитване: Как материал, който няма магнитни характеристики, се превръща в магнит?
Решени упражнения върху магнитно поле
(Въпрос 1) Оловният проводник носи електрически ток от 0,5 А. Определете силата на магнитното поле, получено от този проводник, в единици µT (10-6 T), в точка, която е на 50 см от тази нишка.
Данни: μ0 = 4π.10-7 T.m / A
а) 20,0 μT
б) 0,2 цТ
в) 2.0 µT
г) 4.0 µT
д) 2,5 цТ
Шаблон: Буква Б
Резолюция: Нека използваме формулата за магнитното поле, произведено от проводника, за да изчислим какво е зададено във въпрос 1, ето как:
Чрез изчислението открихме, че силата на магнитното поле, произведено от проводника, съответства на алтернатива b.
(Въпрос 2) Завой на радиус, равен на 5 см, се преминава от електрически ток от 1,5 А. Определете силата на магнитното поле, произведено от този контур.
Данни: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, използвайте π = 3.
а) 1.5.10-6 T
б) 1.8.10-5 T
в) 2.0.10-4 T
г) 1.3.10-5 T
д) 1.8.10-8 T
Шаблон: Буква Б
Резолюция: За да се реши упражнението, е необходимо единицата за измерване на радиуса да се трансформира в метри (5 cm = 0,05 m), така че да можем да използваме формулата на магнитното поле, генерирано от контур:
Въпрос 3) 500-оборотна намотка с радиус 2,5 см се пренася от електрически ток от 0,5 А. Определете силата на магнитното поле, в единици mT (10-3 T), произведени от тази намотка.
Данни: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, използвайте π = 3.
а) 1,5 mT
б) 2,0 mT
в) 6,0 mT
г) 5,0 mT
д) 3,0 mT
Шаблон: Буква Г
Резолюция: За да решим упражнението, ще използваме формулата на магнитното поле, генерирано от намотка, забележете:
В края на упражнението беше необходимо да се измести позицията на запетая, докато резултатът се изрази в научна нотация.
От М.е Рафаел Хелерброк
Учител по физика
